Energie 3) Jean Pain > Préparation

Méthode Jean Pain (suite 3)

Cet article est en plusieurs parties
Partie 1 Jean PAIN et ses travaux
Partie 2 Faisabilité pour nos besoins
Partie 3 Préparation (vous êtes ici)
Partie 4 Réalisation I
Partie 5 Réalisation II
Partie 6 Réalisation III
Partie X Annexes
Vous trouverez des réponses aux questions (principe, utilisation, matériaux...) dans les annexes ici

Notre projet réacteur Jean Pain

Fin 2013 nous butions sur :

  • L'approvisionnement en matière première *
  • Le coût du broyeur **
  • La conception d'un réacteur modulable pour avoir une production optimisée en fonction des besoins (saisons) et des approvisionnement.  ***

Rebond du projet

Nous avons attendu d'avoir le temps d'étudier l'information et de rassembler les éléments avant de publier cette information. Notre projet peu naître grâce à deux personnes Nous tenons vivement à les remercier.
D'abords un contributeur anonyme qui nous a indiqué le site www.native-power.de  (voir onglet biomeiler). Des informations nous ont permis de relancer le projet avec des solutions compatibles avec notre projet.
Ensuite un paysagiste local va être notre fournisseur de brf broyé à la bonne dimension.

Tester une nouvelle version de réacteur

Nous allons modulariser le réacteur. Le réacteur sera constitué de plusieurs sous-réacteurs qui seront démarrés à des dates différentes. Pour cela nous allons essayer une méthode nouvelle.

Quels avantages?

Moyens logistiques réduits. Dans toutes les vidéos, les réacteurs sont montés avec de grosses équipes humaines et des moyens logistiques conséquents (tracteurs, broyeurs, monte fumier...). Jean Pain a développé son broyeur pour l'aider dans la préparation mais aussi dans la manutention du broya. De plus Jean PAIN en a fait son métier. Ce n'est pas notre cas. Nous souhaitons que le réacteur puisse nous permette de nous chauffer et à terme de chauffer une serre en remplacement du bois de recyclage.
Adapter la production au besoin. En jouant sur la taille du réacteur dans le temps, nous espérons avoir la quantité de chaleur nécessaire au moment, c'est à dire avoir un pic de production l'hiver et le réduire au maximum l'été.
Approvisionnements lissé en brf. Gérer des approvisionnements externes d'environ 5 à 10 m3 par semaine et non pas comme tous les projets présentés, la totalité du broya nécessaire en un seule livraison ou fabrication.

En pratique

Géométrie

Initialement nous pensions faire deux réacteurs montés cote à cote mais pas démarrés au même moment. Cette astuce permet de réguler la capacité du réacteur en fonction des besoins. Chaque réacteur fait au maximum 50m3 donc pour un volume totale maxi de 100m3.
Chaque réacteur est monté par étage au fur et à mesure des approvisionnements jusqu'à ça hauteur maxi de 4m.
En définitive, le remplissage des sacs c'est avéré seul être un vrai bagne sans mécanisation. Ce qui va influencer la géométrie des réacteurs pour aller vers la solution la plus simple à mettre en oeuvre.

Petits rappels

Jean Pain avait opté pour des modèles tronconiques très proches d'un cylindre.
D'après nos expériences et les recherches faites sur ses travaux en fait, il faut essayer d'avoir le volume le plus grand avec une surface externe la plus faible. Par définition c'est la sphère la figure gagnante. Mais impossible de faire tenir une sphère surtout de copeaux de bois.

Voici pour un volume de 60m3 visés quelques calculs

Volume viséRayonHauteurLargeurVolume réel en m3Surface externe en m2
Cylindre2*Pi*R*H+(2*Pi*R*R)602,53,16188
32,156197
2,246186

LongueurHauteur
Volume réel en m3Surface externe en m2
ParallélépipèdeL*H*l6053,53,56194
3,93,93,95991

On note qu'entre un cylindre "ramassé" de 2,5m d rayon par 3,1 m de hauteur par rapport à un parallélépipède de 5 x 3,5x3,5 il y a "seulement"  9% de surface d'écart. 

NB

La hauteur d'un réacteur joue pour beaucoup dans la montée en température et la prolifération des bactéries, des micro-organismes. La chaleur ayant naturellement tendance à monter, même si le broya de bois est un bon isolant, avec le temps la chaleur gagne les parties supérieures. Sur les édifices d'un m de hauteur nous avons mesuré régulièrement les températures les plus fortes à environ 2/3 de la hauteur. Sur les édifices qui sont au contraires très plats, très étalés, nous avons remarqué que le broya à beaucoup plus de mal à monter en température.
Mais il faut aussi composer avec un édifice non lié, et donc imaginer un cylindre à la base très réduite, mais à la hauteur conséquente, ne peut être réalise sans risque. De plus, à partir d'un certain rapport R/h le surface extérieure augmente trop sensiblement.

Conditionnement du broya

Pour faciliter le manutention du broya, le montage des réacteurs, le démontage et l'exploitation du compost final, nous avons décidé de mettre le broya dans des filets à pomme de terre.

Quel taille de filets à pomme de terre?

Les copeaux sont conditionnés dans des sacs à pomme de terre de 40 L donnés pour 25 kg chacun. Ce qui donne une densité de 25kg/40l soit 0.625 Kg du litre.

Comme le relate le livre de Jean Pain et notre analyse en page 52 le broya prêt à être utilisé à une densité autour de 0,7 Kg du litre, soit 700 kg du mètre cube.
Juste après trempage la densité peut monter à 1 kg du litre. 
Donc il ne faudra pas remplir en totalité les sacs sous peine de rupture à la manutention. 
- En prenant le plus gros coefficient de sécurité donc un ratio de 1kg par litre chaque sac représente 25 litres. Donc 40 sacs par m3 ou encore de 2000 sacs par réacteur de 50 m3. Les 2 000 sacs sont vendus 400 euros avec frais de port ce qui représente une dépense conséquente (voir chapitre dépenses).
- Avec une densité de 0.7kg/l au lieu de 40 litres maxi, on peut mettre 35 litres par sac (25/0.7). Avec 35 litres par sac, il faut 1 430 sacs par réacteur

Où se fournir en filets à pomme de terre?

www.1001filets.com
www.containers-service.eu
jardin.direct-filet.com
www.agrijute.com
www.vandycke.com

Calcul du serpentin

Il faut 50 cm entre chaque spire et le bord. Impossible de faire le calcul sans essai, car le tube de pvc est capricieux à mettre en oeuvre. Donc nous verrons sur place.

Structure de maintien

Nous avons beaucoup hésité à mettre les sacs de pomme de terre dans une structure de ce type.


L'exemple ci-dessus utilise des clôtures hautes en acier galvanisé.
Il existe le même type de produit en acier avec peinture thermolaquée allant jusqu'à des hauteur de 2,5m

Nous avons pensé utiliser aussi des clôtures mobiles de chantier qui font 3,35m de long par 2 m de haut. Les modèles 4 tubes permettent de faire des constructions solides. Mais il faut compter autour de 50 euros pièce.

Comme nous avons un budget serré, nous avons du abandonner cette idée et monter les réacteurs avec le simple maintien des sacs entre eux.

Modification du circuit de chauffage actuel

C'est aussi un gros chantier pour la mise en place du procédé. Nous avons opté pour un système fiable à l'identique d'un système combinant deux énergies comme chaudière + panneaux solaires.
Cela consiste à créer un second circuit à fluide caloporteur totalement indépendant au système existant. Nous avons une chaudière à fuel et un système de radiateurs en acier. A ce jour la chaudière fonctionne pratiquement uniquement pour la production d'eau chaude, le chauffage de la maison étant quasiment en totalité assuré par l'insert de cheminé.
Nous avons opté pour que le réacteur Jean PAIN assure le chauffage de la maison. Utiliser le réacteur pour l'eau chaude sanitaire demanderait une modification encore plus importante du circuit de chauffage actuel et entrainerait des dépenses ne pouvant être amorties. De plus, nous envisageons de mettre des panneaux solaires et un d'eau chaude qui a terme pourrait être donc couplé au réacteur. Le projet panneau solaire lui aussi demande à modifier le circuit actuel. Nous traiterons ces deux problèmes en même temps, plus tard.

Nous créons un nouveau circuit:
- Deux échangeurs à plaques (à défaut de 3)
- Un circulateur
- Une soupape de décharge
- Un ballon d'expansion
- Un circuit du local technique chaudière au réacteur
- Une nourrice pour chaque boucle/serpentin dans le réacteur

Nous modifions l'ancien circuit
- Connexion à l'échangeur à plaque
- Ajout de vannes d'isolement

Vous trouverez sur ce lien un très bon schéma de ce qui compose un système comme le notre en son état initial.

Coût du système

Nous avions opté pour un budget de 1 000 euros mais qui c'est avéré trop juste malgré des dons, une main d'oeuvre pas chère et beaucoup de travail personnel.
Il faut distinguer trois postes:
A) La création

- 2 échangeurs à plaques gratuits (valeur 500 euros pièce)
- Ballon 40 euros
- Circulateur 100 euros
- Main d'oeuvre chauffagiste 350 euros
- Vannes, raccords, cuivre pour la modification du circuit de chauffage central 200 euros
- 50m Plimouth de 25mm, 60 euros
- Vannes et T pour totem par réacteur 100 euros (donc *2)
- Treillis métallique 20 euros par réacteur (donc *2)
- Serflex 10 euros par réacteur  (donc *2)

B) Le fonctionnement des réacteurs
- 2 000 sacs de 40 litres, 400 euros

C) Mise en oeuvre
- L'entonnoir xl, 30 euros

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About Pierre1911

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4 commentaires :

  1. "une densité autour de 0,7 Kg du litre, soit 700 kg à la tonne."
    J'imagine que vous voulez parler de 700kg au mètre cube. ;)

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  2. Salut Pierre, comme on se retrouve!!!!!!
    Guillaume.
    Ps: extraordinaire ta réalisation.
    Cordialement.

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  3. Et oui Guillaume il n'y pas que des hasards dans la vie il y aussi des fils conducteurs...
    Bonne routé à toit et les tiens sur deux roues ;)

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